北师大版物理八年级上册1.5生活和技术中的物态变化-物态变化的应用-导学案 无答案

初中物理 物态变化的应用
一、学习目标
1. 知道物态变化中的“吸热”与“放热”现象；
2. 知道生活、生产中的物态变化现象及其应用。
二、重难点提示
重点：物态变化中的“吸热”与“放热”；
难点：解释物态变化现象及物态变化的应用。
考点精讲：
一、物态变化中的热现象：
二、吸热的应用：
物态变化 现象与应用
熔化吸热 饮料中加冰、冰镇啤酒；用冰冷藏食物；“下雪不冷，化雪冷”；建房的保温材料；火箭头涂料；高烧病人用冰块降温……
汽化吸热 地上洒水；游泳上岸；发烧病人酒精擦身；吹风扇凉快；沙漠冰箱；土冰箱；手术麻醉（氯乙烷沸点为13.10°C）；冰箱制冷；热棒、热管；火箭保护发射架……
升华吸热 干冰冷藏食品；舞台烟雾效果；人工降雨；干冰手术麻醉；“冷冻疗法”……
三、放热的应用：
物态变化 现象与应用
凝固放热 冬天菜窖里放几桶水；“冰冻三尺、非一日之寒”……
液化放热 冰箱工作；蒸馒头；水蒸气烫伤比热水烫伤更严重；冬天“呵气”取暖……
凝华放热 “下雪不冷，化雪冷”……
例题1 如图所示的四种现象中，其物态变化属于放热过程的是（　　）

A. 冰冻的衣服变干 B. 冰山逐渐消融

C. 冬天玻璃上的冰花 D. 干手机将手吹干
思路分析：A、结冰的衣服会变干，是由于衣服上的冰发生升华现象，升华过程中吸热；故A错误；B、冰山逐渐消融，是熔化现象，此过程吸热；故B错误； C、玻璃上的冰花是水蒸气凝华形成的，凝华过程中放热；故C正确； D、手上的水被吹干，是水发生了汽化现象，汽化过程中吸热；故D错误。
答案：C
技巧点拨：（1）在一定条件下，物体的三种状态——固态、液态、气态之间会发生相互转化，这就是物态变化；（2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固；（3）六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华。
例题2 填出下列各题物态变化的名称及其在变化过程中吸热还是放热．
A. 刚从冰箱里拿出来的冻肉，常能看到肉表面有一层粉一样的细冰晶：______，______；
B. 铸工把铁水浇铸成铸件：______，______；
C. 雨后，在阳光照射下潮湿的路面很快干了：______，______；
D. 放在衣箱中的卫生球过一段时间消失了：______，______；
E. 二氧化碳结成干冰：______，______；
F. 冰棒含在嘴里变成糖水：______，______；
G. 用汽油擦除衣服上的污渍时，汽油很快跑掉了：______，______；
H. 秋天草叶上形成露水：______，______。
思路分析：（1）冻肉表面有一层粉一样的细冰晶，是水蒸气遇冷由气态变为固态的凝华现象，凝华放热；（2）铸工把铁水浇铸成铸件，铁水由液态变为固态，属于凝固，凝固放热；（3）雨后，在阳光照射下潮湿的路面很快干了，是液态水变为气态水蒸气的汽化现象，汽化吸热；（4）放在衣箱中的卫生球过一段时间消失了，是卫生球由固态变为气态的升华现象，升华吸热；（5）二氧化碳结成干冰，是气态变为固态的凝华现象，凝华放热；（6）冰棒含在嘴里变成糖水，是固态冰棒变为液态水的熔化现象，熔化吸热；（7）用汽油擦除衣服上的污渍时，汽油很快跑掉了，是汽油由液态变为气态的汽化现象，汽化吸热；（8）秋天草叶上形成露水，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热。
答案：凝华、放热；凝固、放热；汽化、吸热；升华、吸热；凝华、放热；熔化、吸热；汽化、吸热；液化、放热
技巧点拨：解答此题需要先判断每个现象发生的物态变化，然后再确定是吸热还是放热。需用到以下知识：（1）物质由气态变成液化的过程叫液化，液化放热；物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化吸热；（2）物质由液态变成固态的过程叫凝固，凝固放热；物质由固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热；（3）物质由气态变成固态的过程叫凝华，凝华放热；物质由固态变成气态的过程叫升华，升华吸热。
【高频疑点】
1. 熔点与压强：滑冰为什么要穿冰鞋呢？冰鞋上冰刀的刃口很窄，冰面受到的压力和压强增大，冰的熔点将会降低，使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。冰刀下面薄薄的一层水可以起到润滑作用，它减小了冰刀与冰面之间的摩擦，使人们能在冰面上飞跑。
2. 当水与一些物质相溶时，凝固点会降低：冬天汽车水箱加防冻液；酒精与水的分离不能用凝固法，而用沸腾法；冬天用盐给道路除雪……
【知识脉络】
物态变化各类应用事例
熔化 实例 冰化成水；春天冰冻的河面开封；冰雪融化；点燃的蜡烛掉眼泪；铅块熬成铅水……
应用 海货市场的小摊贩为保证海货新鲜，常把冰块放在海货上；烙铁的温度很高，可以使金属锡熔化成液态；电焊的高温，使得钢铁熔化；天气炎热，吃冰糕降温解暑……
危害 “下雪不冷，化雪冷”；吃冰糕吃多了，容易闹肚子……
凝固 实例 冬天水结冰；把钢水浇铸成各种零件；冰雹；冬天晾在窗外的湿衣服变成硬块……
应用 冬天防止地窖里储存的菜被冻坏，放几桶水，水凝固会放热，能够对蔬菜起到一定的保暖作用
危害 炼钢厂内炼钢炉中的钢水要凝固，放出的大量热使得工人容易中暑；火山爆发，岩浆凝固过程放热，烧毁大量森林、村庄等；蜡烛滴在手上，要凝固，放出的热量使人感到非常烫手……
汽化 实例 雨过天晴，地上的水逐渐消失（蒸发）；做饭炒菜，忘了，烧干锅底了（沸腾）；新鲜蔬菜放时间长了，容易干瘪（蒸发）；烧水，水开了，并且水逐渐减少（沸腾）；不管春夏秋冬，湿的衣服干了（蒸发）；倒入锅中的油正在翻滚（沸腾）……
应用 有人中暑，涂抹酒精，清凉油，水等解暑；有人发烧，手心脚心涂抹酒精降温；狗喜欢把舌头伸出，通过蒸发体液，吸走身体的热量；炎热的夏天，用湿毛巾擦脸感觉很凉爽；炼钢厂使用水帘降温……
危害 洗完澡，如果不迅速把身上的水分擦干会感觉很冷，甚至感冒； 冬天在室内比较暖和，如果出汗后迅速走出室外，很容易着凉；夏天一身汗，进空调房间，容易着凉；夏天出汗，对着电风扇猛吹，容易感冒……
液化 实例 ①冬天人呼出的“白气”，冰糕周围的“白气”，烧水壶嘴冒“白气”，冰箱开门有“白气”；②冰镇饮料瓶“流汗”；夏天自来水管“流汗”；冬天玻璃上流汗；③冬天从室外到室内，眼镜上的“雾”；④开锅盖，带眼镜看不清，哈上一层“雾”；⑤雾、露、雨、云……
应用 ①澡堂将水蒸气用管道引入浴池，加热；②蒸馒头，蒸包子。（水蒸气液化放热）；③暖气管道多采用气暖……
危害 ①蒸米饭，被水蒸气烫着；②被100℃的水蒸汽烫伤，比被100℃的水烫伤更严重……
升华 实例 ①碘受热变成紫色的碘蒸汽；②干冰直接变成二氧化碳；③冬天，冰冻的衣服也会变干；④冬天阴处（低于0摄氏度）的积雪渐渐消失；⑤樟脑球、卫生球逐渐变小，最后消失；⑥灯丝变细……
应用 ①干冰制冷；②人工降雨……
凝华 实例 雪，霜，冬天窗上的冰花，雾凇
同步练习：
（答题时间：10分钟）
1. 物体放出热量时，它的温度（ ）
A. 一定降低 B. 一定升高
C. 一定不变 D. 可能降低也可能不变
2. “热管”采用液体散热，被广泛地应用于各种高端科技产品上作为散热器，下图是“热管”的工作原理图，管内装有液体，它的A端受热，热管里的液体变成气态，然后从热管中较热的一端向较冷的一端转移，到达B端，热管中较冷的一端通过散热风扇把热量从热管中散发，气态变成液态并回流到热管中较热的A端，热管内的液体起到了搬运热的作用，那么热管内液体在这两端发生的物态变化及吸放热情况是（　　）
A. A端流体汽化、吸热，B端流体液化、放热
B. A端流体汽化、放热，B端流体液化、吸热
C. A端流体液化、吸热，B端流体汽化、放热
D. A端流体液化、放热，B端流体汽化、吸热
3. 在冬天我们看到，窗玻璃有时会出现一些小冰花，你认为小冰花是（　　）
A. 由热的水蒸气遇到冷的玻璃液化而成，出现在玻璃的内侧
B. 由热的水蒸气遇到冷的玻璃液化而成，出现在玻璃的外侧
C. 由热的水蒸气遇到冷的玻璃凝华而成，出现在玻璃的内侧
D. 由热的水蒸气遇到冷的玻璃凝华而成，出现在玻璃的外侧
4. 生活处处有物理，留心观察皆学问。你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识，如手拿刚出笼的馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于_____________的缘故。
5. 上物理课时，老师写下一副热学对联，上联是“杯中冰水，水结冰冰温未降”，下联是“盘内水冰，冰化水水温不升”。对联中包含的物态变化是_______和___________，反映一个共性是________________。
6. 电冰箱是家庭必备的用电器，其主要结构有让制冷物质循环流动的密闭管道系统和起保温作用的箱体（如图），工作中，气态的制冷物质经压缩机的压缩进入冷凝器，变成液态，再经毛细管进入冷冻室变成气态，通过这个过程把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外。
（1）简述制冷物质发生的物态变化及相应的吸放热情况；
（2）冰箱使用一段时间后冷凝管和内壁上会有一层霜，这是怎样形成的？
（3）夏天，小明想打开冰箱门给室内降温，你认为可行吗？简要说明你的理由。
7. 住在非洲沙漠的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，当地人发明了一种简易的“沙漠冰箱”，如图所示。它由内罐和外罐组成，两罐之间填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐，罐口盖上湿布，放在干燥、通风的地方，并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水，这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
根据上文，请回答：
（1）将它放在干燥、通风的地方，目的是 。
（2）经常向两罐之间的沙子上洒些水，目的是 。
8. 小东为了探究空气冷却时有什么现象发生，准备把冰棒放在茶杯中观察。于是，从冰箱的冷冻室中拿出一只冰棒，小东发觉硬梆梆的冰棒上附着白花花的“粉”；剥去包装纸，看见冰棒在向下冒“白气”，如图所示。他把这支冰棒放进茶杯里，不一会儿，茶杯外壁逐渐形成了一些小水珠，像是茶杯在“冒汗”，你能就上述三种现象的成因做出解释吗？
答案：
1. D 解析：如果物体放出热量时没有发生物态变化，则物体的温度一定降低；但要是物体放出热量时伴随有物态变化发生，则物体的温度就不一定降低。如液体凝固成晶体的过程中，虽然不断放出热量，但是温度却保持不变。
2. A 解析：“热管”被加热的一端，吸收芯中的液体在汽化时要吸热，因此这一端的温度不会很快升上去；没有被加热的那一端，原来温度较低，吸收芯中液体汽化的蒸气在这一端液化放热，因此，它的温度会升高。
3. C 解析：“冰花”是固态的，是由室内的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃凝华形成的，所以形成在玻璃的内侧。
4. 水蒸发吸热 解析：手上的水遇到刚出笼的馒头时，快速蒸发，会从手上吸收热量，所以不会感到很烫。
5. 凝固 熔化 温度不变
解析：“杯中冰水，水结冰冰温未降”，是说冰水共存，水在结冰过程中，温度不变，水处于凝固状态，此时水的温度就是水的凝固点0℃。“盘内水冰，冰化水水温不升”是说水冰共存，冰处于熔化状态，此时冰的温度就是冰的熔点0℃。同一种晶体的熔点和凝固点相同，所以两句话所反映的一个共性就是温度不变。
6. （1）氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物体，工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化，压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出；冷凝器里的液态氟利昂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化，从冰箱的内部吸收热量，使冰箱内部的温度降低。
（2）冰箱使用一段时间后冷凝管和内壁上会有一层霜，是冰箱内的水蒸气凝华成的小冰晶。
（3）不能，因为电冰箱制冷机工作后，冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低，吸收空气中的热量，而与此同时，冰箱外部的冷凝器温度升高，将热量传给空气，室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出，所以室温不会下降。
解析：（1）电冰箱的原理就是利用氟利昂一类的物体汽化吸热和液化放热将冰箱内的热搬运到冰箱的外部，从而起到制冷的作用；（2）霜是固态的，是由水蒸气遇冷凝华形成的．（3）电冰箱工作时，冷藏室和冷冻室内温度比较低，要从空气中吸收热量，冰箱后面的冷凝管温度比较高，把热传给空气，冷凝管放出的热量大于冷藏室和冷冻室吸收的热量，不能起到降温的作用。
7.（1）加快水的蒸发（2）利用水的蒸发吸热降低食物的温度
解析：（1）因为水面上方空气的流动速度越大、空气越干燥，水蒸发得就越快，所以把简易“沙漠冰箱”放在干燥、通风的地方，目的是加快水的蒸发。（2）经常向两罐之间的沙子上洒些水，水就要蒸发，蒸发时就从食物中吸热，使食物降温，从而对食物起到保鲜作用。
8. “粉”是冰箱中的水蒸气在冰棒上遇冷凝华产生的；“白气”是冰棒周围空气中的水蒸气遇冷液化而成的；“冒汗”是茶杯周围的水蒸气遇冷液化而成的。
解析：冰棒刚从冰箱里取出，小明看到上面白花花的“粉”就是霜，它是冰箱中的水蒸气在冰棒上遇冷凝华产生的；一剥去包装纸，冰棒会冒“白气”，这里的“白气”实质上是大量小水滴组成的雾，它是冰棒周围空气中的水蒸气遇冷液化而成的；把冰棒放在茶杯里，不一会儿，茶杯外壁会出“汗”，这实质上是大量小水珠，它是茶杯周围的水蒸气遇到被冰棒冷却了的茶杯液化而成的。